地球气候变化简史_地球气候变化史
1.古代气候和现代气候有什么变化
2.地球从古到今的温度变化
3.地球形成至今经历了哪几个纪?
4.在中国历史上,从南宋到金的时期,气候是怎么变化的
5.自地球诞生开始一共经理了几次气候变化?
6.近代世界气候的变化有哪些?
人类历史上出现暖冬,已经不止一次。根据石笋、湖泊沉积物、冰芯等自然载体的同位素变化以及历史文献记载综合推算,迄今1万年来,全球出现过两个阶段的暖冬:一是距今3500年到6000年前;二是公元10世纪到13世纪左右。6000年至3500年前的全新世大暖期,地球年均温度比现在高2~4℃左右,全球普遍温暖,欧洲大陆酷夏频频,而中国则持续暖冬。于是植物生长季延长,冰点天气缩短,落叶林向北推移。这样的气候让人类的食物更丰富,活动范围更广阔,促成中华文化的展和民族的大繁荣,黄河、长江、珠江流域的祖先们就是在此时繁衍生息。上溯到三四万年前,又是一个温暖时期,在全球范围内人类同样迎来黄金扩张期,北美、澳洲及我国青藏高原的人类都是当时迁徙过去的。
中国有史料记载的最早暖冬,是大禹治水的年代。当时的气温要比20世纪百年平均温度高2~3℃;第二个时期,专家称为“中世纪温暖期”,发生在公元900~1300年,正是我国的唐宋时朝。早在11年,我国著名科学家竺可桢先生根据我国物候记录,得到一条中国近5000年的气候波动曲线。图上,唐朝时的气温比现在高约1℃,而商朝在即将灭亡时,气温骤然降低。竺可桢先生根据历史文献记载认为,我国封建社会的黄金时期———隋唐时期,就是历史上一个气候温暖期,公元669年和678年的冬季,国都长安无冰无雪。8世纪初和9世纪的初期和中期,西安皇宫里和南郊的曲池都种有梅花,而且还种有柑桔。公元751年皇宫中柑桔结果,公元841~847年也有过结果的记录。那时农业丰收,边疆稳定,老百姓直到“安史之乱”,已经有上百年没有见到战争了。“中世纪温暖期”的年均温度比现在还要高0.5~1℃。
欧洲文献记载,14世纪中期北欧也出现了没有预想到的暖冬,葡萄、谷物收获期提前,传统的啤酒节也提前了。欧洲西部4个长达千年以上的树轮宽度序列均揭示了持续约250年的暖期,其间除了温暖的春季和干旱的夏季,阿尔卑斯山冰川也出现了后退。但气候变暖还伴随干旱,部分历史学家将丝绸之路的衰落也归咎于此,干燥的气候吞噬了这条沿着河谷水源地繁荣的通道,一些临水国家消失了。
古代气候和现代气候有什么变化
地球的生命史分为四个时期:
1)前寒武纪时期(自地球诞生到6亿年前)
前寒武纪(Precambrian)是地质年代中,对于显生宙之前数个宙(Eon)所使用的非正式名称,原本正式的名称是隐生宙(Cryptozoic eon,其后来被拆分成冥古宙、太古宙与元古宙三个时代)。1930年,G.H.查德威克将地史时期划分为两个阶段——寒武纪以前称为隐生宙,寒武纪迄今称为显生宙——作为地质年代的最高级单位,其相应地层分别称为隐生宇和显生宇。由于在隐生宇即前寒武系上部不断发现软躯体动物化石,使其部分地层的划分具备了古生物的依据,而且所谓“隐生”,已逐渐不符合实际情况。17年,国际地层委员会前寒武纪地层分会在开普敦第四次会议上,将前寒武纪分为太古宙和元古宙,其界线放在25亿年前,而隐生宙及显生宙这两个年代地质单位和年代地层单位,已逐渐弃而不用。
前寒武纪开始于大约45亿年前的地球形成时期,结束于约5亿4200万年前——大量肉眼可见的硬壳动物诞生之时。尽管前寒武纪占了地史中大约八分之七的时间,但人们对这段时期的了解相当少。这是因为前寒武纪少有化石记录,且其中多数的化石,如叠层石,只适合用作生物地层学研究。此外,许多前寒武纪时期的岩石已经严重变质,使其起源变得隐晦不明。而其他的不是已经腐蚀毁坏,就是还埋藏在显生宙地层底下。
2)古生代(距今约5.7亿年至2.3亿年前)
古生代(Paleozoic,符号PZ)是地质时代中的一个时代,开始于同位素年龄542±0.3百万年(Ma),结束于251±0.4Ma。古生代属于显生宙,上一个代是新元古代,下一个代是中生代。古生代是显生宙的第一个代,上一个代是元古宙的新元古代,下一个代是中生代。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。其中寒武纪、奥陶纪、志留纪又合称早古生代,泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。
古生代意为远古的生物时代,持续约3亿年。对动物界来说,这是一个重要时期。它以一场至今不能完全解释清楚的进化拉开了寒武纪的序幕。寒武纪动物的活动范围只限于海洋,但在古生代的廷续下,有些动物的活动转向干燥的陆地。古生代后期,爬行动物和类似哺乳动物的动物出现,古生代以迄今所知最大的一次生物绝灭宣吿完结。
早古生代称为无脊椎动物时代。 晚古生代称为鱼类及两栖类时代。
动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物以海生藻类为主。
3)中生代(距今约2.5亿年~6500万年)
中生代(Mesozoic)是显生宙的三个地质时代之一,可分为三叠纪,侏罗纪和白垩纪三个纪。中生代最早是由意大利地质学家Giovanni Arduino所建立,当时名为第二纪(Secondary),以相对于现代的第三纪。在希腊文中,中生代意为“中间的”+“生物”。中生代介于古生代与新生代之间。由于这段时期的优势动物是爬行动物,尤其是恐龙,因此又称为爬行动物时代。
中生代也是板块、气候、生物演化改变极大的时代。在中生代开始时,各大陆连接为一块超大陆-大陆。大陆后来分裂成南北两片,北部大陆进一步分为北美和欧亚大陆,南部大陆分裂为南美、非洲、印度与马达加斯加、澳洲和南极洲,只有澳洲没有和南极洲完全分裂。中生代的气候非常温暖,对动物的演化产生影响。在中生代末期,已见现代生物的雏形。
中生代的年代为2.51亿年前至6600万年前,开始于二叠纪-三叠纪灭绝,结束于白垩纪-第三纪灭绝为止,前后横跨1.8亿年。中生代可以分为以下三个纪:
三叠纪:2亿5220万年前到2亿130万年前侏罗纪:2亿130万年前到1亿4500万年前白垩纪:1亿4500万年前到6600万年前
中生代的上界限是二叠纪-三叠纪灭绝,灭绝了当时的90%到96%的海洋生物,与70%的陆生生物,也是地质年代中最严重的生物大灭绝,因此又称为大死亡。
中生代的下界限是白垩纪-第三纪灭绝,可能是由犹加敦半岛的希克苏鲁伯撞击造成,此次灭绝造成当时的50%物种消失,包含所有的非鸟类恐龙。
4)新生代(约6500万年前至今)
新生代(距今6500万年,Cenozoic Era)是地球历史上最新的一个地质时代 。随着恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。新生代被分为三个纪:古近纪和新近纪和第四纪。总共包括七个世:古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征,由于生物界逐渐呈现了现代的面貌,故名新生代,即现代生物的时代。
新生代有地球历史6500万年的地质时代。是继古生代、中生代之后最新的一个代。新生代形成的地层称新生界 。1760年,G.阿尔杜伊诺把岩石分成3个纪:第一纪为结晶岩;第二纪为含化石的成层岩石;第三纪是半胶结的层状岩石,常含海相贝壳。1829年,J.德努瓦耶研究巴黎盆地时,把地层之上的松散沉积层称为。第一纪、第二纪已废弃,第一纪大致相当,第二纪相当古生代和中生代。新生代包括古近纪、新近纪和第四纪,古近纪、又分为古新世、始新世、渐新世,新近纪又分为中新世、上新世;第四纪又分为更新世、全新世纪 。
新生代开始时,地球上的海、陆分布比现代大,古欧亚大陆比现代小;古中国和古印度为古地中海所隔,古土耳其和古波斯为古地中海中的岛屿,这些陆块尚未与古欧亚大陆连接;红海尚未形成,古阿拉伯半岛是古非洲的一角;古南美洲和古北美洲相距遥远,而古北美洲与古欧亚大陆接近,有时相连。
新生代开始后,地表各个陆块此升彼降,不断分裂,缓慢漂移,相撞接合,逐渐形成今天的海陆分布。印度与亚洲大陆结合发生在距今5000万年前的始新世;喜马拉雅山耸起则是200~300万年的事,与此同时或稍早,欧洲升起了阿尔卑斯山,美洲升起了落基山。
古近纪气候较此前的冷,晚始新世和渐新世南极大陆出现小型冰盖,中新世中期那里形成的冰盖已相当于现代的2/3,更新世初北半球出现格陵兰冰盖,其后200万年间曾有多次冰期,冰川曾见于几个大陆。
地球从古到今的温度变化
气候变化的时间尺度,大的有地质时期、历史时期、近代气候,小的有年际变化、几十年,上百年等。不同时段气候变化原因不同。
地质时期气候变化时间最长、差异最大。地球最暖时,两极终年无冰雪。最冷时,几乎全部冰雪覆盖。引起地质时期气候变化的主要原因是,板块运动、大陆漂移、造山运动、高原隆起、大气成分巨变等。
历史时期气候变化的主要原因有:太阳辐射、地球内部因素、CO2浓度、甲烷浓度、臭氧层、植被状况、两极冰雪状况等等。
太阳辐射可能有2%左右的变化。地球内部因素也很复杂,地质变化、火山活动等都会影响气候。温室气体(CO2、甲烷等)等因素是影响地球热量平衡的重要原因。近代人类活动引起温室气体剧增。历史时期温室气体变化没有近代大,但也有波动,主要是地球内部排放变化和生物圈变化。森林、植被对气候的影响一般是正循环。森林越多,气候越暖湿,又更有利森林。反之则恶性循环。两极冰雪的影响也是正循环。冰雪越多,反射太阳辐射越多、气候越冷。
地球形成至今经历了哪几个纪?
综述地球历年来变化明显。
历史表明,在过去的5000年中,地球温度平均降低了大约1.3华氏度(合0.7摄氏度),直到在过去的100年里,温度又升高了1.3华氏度。陆地更多、人居更广的北半球变化最大。
气候模型预测,到本世纪末,全球气温将上升2.0华氏度至11.5华氏度(约1.1摄氏度至6.4摄氏度),这在很大程度上取决于碳排放量的多少。
这种升温将比过去11300年中的任何时候都要显著。马科特说,影响过去11300年间全球温度的自然因素之一是,随着地球与太阳的相对位置发生变化,太阳辐射的分布也在逐渐变化。
在全新世温度最高的时期,地球所处的位置使得北半球夏季更温暖。随着地球的方向发生改变,北半球的夏天转凉,我们现在本应该处于这个长期降温趋势的底部附近——但显然,我们没有。
其他研究,包括联合国间气候变化专门委员会报告,均将过去50年来的地球变暖归结为人类活动,而不是太阳的变化或其他自然原因。
上个世纪显然是这一自末次冰期以来全球气温记录上的一个异常。这项研究表明,自工业革命以来,我们已经经历了与此前11000年的地球历史几乎相同的温度变化,但这一次的变化要迅速得多。
地球的气候是复杂的,会对多种强迫因子作出响应,包括二氧化碳和太阳辐射。在过去的11000年里,这二者变化得非常缓慢。但在过去的100年中,二氧化碳已经由于人类活动造成的排放不断增长而出现显著增加。它是最能解释全球气温快速升高的唯一变量。
地球气温带来的变化
从1850年代到现在,全球气温升高了大约1°C。自有记录以来,最热的七个年份全部产生于过去十年间(2010-2019),而最热的五个年份则全部是在自2015年后。
从全球平均气温来看,根据“哥白尼气候变化服务局”的观点,与1981至2000年20年间的1月平均温度相比,2020年1月份的平均温度高了0.77℃。
具体到不同地区,温度的变化也有着不少差异,其中欧洲地区变暖最为明显。
2020年1月,欧洲地区均温比此前2007年1月创下的最高温度还高了0.2°C,比1981至2010年1月30年间的平均温度高出3.1°C。
气候变暖带来的最直观影响是极端天气的频发。美国国家海洋和大气管理局的气象学家们向《美国气象学会公报》提交的研究报告发现 :气候变暖大幅增加了极端天气的发生概率。
以上内容参考:凤凰网-2020,南极气温20度 | 地球知识局
以上内容参考:上海市气象局-Nature:重建地球温度历史 近百年升温尤其迅速
在中国历史上,从南宋到金的时期,气候是怎么变化的
2 寒武纪
3 奥陶纪
4 志留纪
5 泥盆纪
6 石炭纪早期
7 石炭纪晚期
8 二叠纪
9 三叠纪
10 侏罗纪
11 侏罗纪晚期
12 白垩纪
13 白垩纪-第三纪灭绝
14 始新世
15 中新世
16 冰川时代晚期
17 现代世界
18 未来世界
19 1.5亿年后
20 2.5亿年后
前寒武纪
前寒武纪晚期超大陆和“冰室”世界(距今6亿5千万年前)
形成于11亿年前的罗迪尼亚超大陆这时开始分裂。前寒武纪晚期的世界与现在的气候十分相近,是一个“冰室”世界。
罗迪尼亚大约在7.5亿年前分裂成两半,形成了古大洋(Panthalassic Ocean)。
寒武纪
寒武纪:古生代的开始(距今5亿1,400万年前)
具有硬壳的生物在寒武纪第一次大量出现。诸大陆为浅海所泛滥。超大陆冈瓦那开始在南极附近形成。
巨神海(Iapetus Ocean)在劳伦西亚(Laurentia,北美)、波罗地(Baltica,北欧)和西伯利亚(Siberia)这几个古大陆之间扩张。
奥陶纪
古海洋隔开诸大陆(距今4亿5,800万年前)
奥陶纪时,古海洋分隔开劳伦西亚、波罗地、西伯利亚和冈瓦那大陆。奥陶纪末期是地球历史上最寒冷的时期之一。冈瓦那大陆的南方完全为冰所覆盖。
巨神海(Iapetus Ocean)隔开了波罗地和西伯利亚大陆,古地中海(Paleo-Teyhys Ocean)分隔开冈瓦那大陆、波罗地和西伯利亚大陆,古大洋(Panthalassic Ocean)则覆盖了北半球的大部分。
志留纪
古生代海洋闭合,诸大陆开始碰撞(距今4亿2,500万年前)
劳伦西亚与波罗地大陆的碰撞闭合了巨神海的北面,并形成了“老红砂岩”(Old Red Sandstone)大陆。珊瑚礁扩张,陆生植物开始覆盖荒芜的大陆。
大陆碰撞导致斯堪地那维亚半岛上的加里东山脉(Caledonide Mts.)的形成,以及大不列颠北部、格陵兰和北美东海岸的阿帕拉契山脉(Appalachian Mts.)的形成。
泥盆纪
泥盆纪:鱼类的时代(距今3亿9千万年前)
泥盆纪时,古生代早期海洋闭合,形成“前(pre-Pangea)”大陆。淡水鱼类从南半球迁徙至北美和欧洲。森林首次在赤道附近的古加拿大生长。
植物大量生长,形成了今天加拿大北部、格陵兰北部和斯堪的纳维亚的煤炭。
石炭纪早期
石炭纪早期大陆开始形成(距今3亿5,600万年前)
石炭纪早期,欧美大陆(Euramerica)和冈瓦那大陆间的古生代海洋闭合,形成阿帕拉契山脉(Appalachian Mts.)和维利斯堪山脉(Variscan Mts.)。南极开始形成冰帽,同时四足脊椎动物在赤道附近的煤炭沼泽开始发展。
石炭纪晚期
石炭纪晚期:巨大煤炭沼泽的时代(距今3亿600万年前)
石炭纪晚期,由北美及欧洲组成的大陆与南方的冈瓦那大陆碰撞,形成了大陆(Pangea)的西半部分。南半球大部分被冰所覆盖,而巨大的煤炭沼泽则沿着赤道形成。
以赤道为中心,大陆从南极延伸至北极,并将古地中海(Paleo-Tethys Ocean)与古大洋(panthalassic)分隔在东、西两侧。
二叠纪
二叠纪末期:自古至今最大的灭绝(距今2亿5,500万年前)
二叠纪时,巨大的沙漠覆盖了西大陆。同时爬行动物扩散到整个超大陆。99%的生物在灭绝中消失,标志着古生代的终结。
三叠纪
三叠纪末期,大陆形成(距今2亿3,700万年前)
形成于三叠纪的超大陆使陆生动物可以从南极迁徙到北极。在二叠纪-三叠纪大灭绝之后,生命开始重新多样化。同时,暖水生物群落扩散到整个古地中海(Tethys Ocean)。
侏罗纪
侏罗纪早期:恐龙遍布大陆(距今1亿9,500万年前)
侏罗纪早期,中南亚开始形成。宽广的古地中海将北方大陆与冈瓦那大陆分隔开。尽管大陆依然完整,不过可以听到大陆开始分裂的隆隆声。
侏罗纪晚期
大陆开始分裂(距今1亿5,200万年前)
侏罗纪中期,大陆开始分裂。侏罗纪晚期,中大西洋是将非洲与北美东部隔开的狭窄海洋。东冈瓦那大陆开始与西冈瓦那大陆分离。
白垩纪
新的大洋张开(距今9,400万年前)
白垩纪时南大西洋张开。印度从马达加斯加分离,加速向北对着欧亚大陆撞去。值得注意的是,北美仍与欧洲相连,澳大利亚仍然是南极洲的一部分。
白垩纪时全球的气候比现在要温暖。恐龙与棕榈树出现在现在的北极圈,南极洲以及澳洲南部。虽然白垩纪早期的极区可能会有一些冰帽存在,但是整个中生代都没有任何大规模的冰帽出现过。
白垩纪是海盆迅速张裂的时期。中洋脊迅速扩张导致了海平面的上升。
白垩纪-第三纪灭绝
恐龙时代的终结(距今6,600万年前)
希克苏鲁伯(Chicxulub)撞击地球。这个直径16千米的彗星的撞击导致了全球气候变化,恐龙和许多其他种类的生物因此而灭绝。白垩纪晚期,海洋继续拓宽,印度接近亚洲南缘。
始新世
新生代早期:印度开始撞击亚洲(距今5,020万年前)
5千万至5千5百万年前,印度开始撞击亚洲,形成了青藏高原和喜马拉雅山脉。原本与南极洲相连的澳洲,此时也开始迅速向北移动。
中新世
世界显出现代构造(距今1,400万年前)
2千万年前,南极洲被冰雪所覆盖,同时北方各个大陆迅速冷却。世界看起来和现代相似,不过请注意佛罗里达和亚洲的一部分仍然在海洋之下。
冰川时代晚期
过去3千万年来地球进入冰室气候(距今18,000年前)
当地球处于“冰室”气候时,两极皆被冰雪覆盖。极区冰盖因为地球轨道变化(米兰柯维奇旋回Milankovitch Cycle)而扩张。最后一次极区冰盖扩张发生在18,000年前。
现代世界
现今世界有定义明确的气候带
我们进入了大陆碰撞的新阶段,这最终会在未来形成新的超大陆。全球气候在变暖,因为我们正在脱离冰川时代,同时也因为我们向大气层中排放温室气体。 8
自地球诞生开始一共经理了几次气候变化?
中国历史上气候的变迁,不仅具有明显的时间差异性和空间差异性,同时由于两种差异性的交互运行,对中国社会历史的发展产生了多方面的深刻影响.温度变迁,有过多次反复,由寒转暖,又由暖转寒;湿润状况的变迁,由湿润而逐渐干燥,旱情增加.
从第四纪更新世晚期,距今约1.1万年前后开始,地球从第四纪冰期中的最近一次亚冰期,进入到现代的亚间冰期,人们也称之为冰后期.这一段时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代.关于这时期的气候,挪威的冰川学家曾做出近10000年来的雪线升降图,说明雪线升降幅度并不小,表明冰后期以来,气候有明显的变化.我国有悠久的历史记载,竺可桢将这些记载加以整理分析,发现我国5000多年来的气候有4次温暖期和4次寒冷期交替出现.
在公元前3000年-公元前1000年左右,即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代,是第一个温暖期,这个时期大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右,最冷月温度约比现在高3℃-5℃.
从公元前1000年左右到公元前850年(周代初期),有一个短暂的寒冷期,年平均气温在0℃以下.
从公元前770年到公元初年,即秦汉时代,又进入到一个新的温暖时期.
从公元初年到公元600年,即东汉、三国到六朝时代,进入第二个寒冷时期.
从公元600年到1000年,即隋唐时代,是第三个温暖期.
从公元1000到1200年,即南宋时代是第三个寒冷期,温度比现代要低l℃左右.
从公元1200到1300年,即宋末元初,是第四个温暖期,但是这次不如隋唐时那样温暖,表现在大象生存的北限,逐渐由淮河流域移到长江流域以南,如浙江、广东、云南等地.
在公元1300年以后,即明、清时代以来,是第四个寒冷期,温度比现代要低1-2℃.
近5000年来,虽然是寒冷期与温暖期交替出现,但是总的趋势是由温暖向寒冷变化,寒冷期一次比一次长,一次比一次冷.在第二次寒期,只有淮河在公元225年有封冻.而在第四个寒冷期的1670年,长江几乎都封冻了.
有趣的事情是:挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降,竺可帧用的是历史文献记载资料,结果却十分一致,说明冰后期以来的气候变化具有全球的普遍性,绝对不是一种巧合.
13 年,竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况.他认为近2000a 中,汉代是温暖时期,三国开始后不久,气候变冷,并一直推迟到唐代开始.唐末以后,气候再次变冷,至15世纪渐入小冰期,呈两峰三谷结构,直至20 世纪初气候回暖,小冰期结束.汉代、唐代是年均温高于现代约2℃左右的温暖时期.该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛用.但近些年来,由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充.其中朱士光等认为2000~ 3000年以来,中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段: ①西周冷干气候(公元前11 世纪至公元前8 世纪中期) ; ②春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8 世纪中期至公元前1 世纪) ; ③西汉后期至北朝凉干气候(公元前1 世纪中期至6 世纪) ; ④隋和唐前、中期暖湿气候(7~ 8 世纪) ; ⑤唐后期至北宋时期凉干气候(9~ 11 世纪) ; ⑥金前期湿干气候(12 世纪) ;⑦金后期和元代凉干气候(13 和14 世纪前半叶) ; ⑧明清时期冷干气候(14 世纪后半叶至20 世纪初).后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改,但总得趋势大致如此.
历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动,引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化.总得说来,暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动,不可一概而论.朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化,而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度.在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性,但不完全同步.
人类影响气候,气候也影响人类.短时间的气候变化,特别是极端的异常气候现象,如干旱、洪涝、冻害、冰雹、沙暴等等,往往会造成严重的自然灾害,足以给人类社会带来毁灭性的打击.比如,1943-1954年孟加拉地区的暴雨灾害,引起了20世纪最大的饥荒,饿死人口达300-400万;1968年-13年非洲干旱是非洲人民的一次大灾难,使得乍得、尼日尔、埃塞俄比亚的牲口损失70-90%,仅在埃塞俄比亚的沃洛省就饿死20万人.当然,这种打击往往是短暂的、局部的,虽然不至于影响生态系统,但是对人类造成的灾害却十分大.
长期的气候变化,即使变化比较缓慢,也会使生态系统发生本质性的改变,使生产布局和生产方式完全改观,从而影响人类社会的经济生活.
例如,在公元前3000-1000年的温暖时期,竹类在黄河流域直到东部沿海都有广泛分布;安阳殷墟发现有水牛和野猪等热带亚热带动物;甲骨文记载打猎时获得一象,表明殷墟的化石象是土产的,河南原称豫州就是一个人牵着大象的标志.商、周时代,梅子是北方人民重要的日常食品.《诗经》说:“若作和羹,尔唯盐梅”,可见当时梅子是和盐一样重要的食品,是做菜不可缺少的佐料.《诗经》说:“终南何月,有条有梅”.终南山在西安之南,宋代以来就无梅了.陕西、山西等地入民只好用醋代替梅.
秦汉时期气候也比较温暖,《史记》记载当时经济作物的地理分布是“桔之在江陵,桑之在齐鲁,竹之在渭川,漆之在陈夏”.可知当时亚热带植物的地界比现在更加偏北.
由于气候变化直接影响农作物的地理分布,必然会影响以农产品为原料的工业布局.例如,在先秦到西汉以前,我国丝织业布局是北丝南麻,丝织业绝大部分在黄河中、下游和冀中平原,当时最大的丝纺业中心在河北定县,其他较小的中心也都在河北,河南和山东一带,长江流域及南方各地则主要生产麻织物;西汉时期,蜀中仅以产麻布著名.虽然在东汉到魏晋以后,中原地区战乱频繁,经济下降剧烈,南方各地社会生活则相对安定,丝织业有所发展,可是北丝南麻的布局一直维持到隋唐时代.从气候变迁情况看,至隋唐时代,虽然气候也有变化,但是平均气温仍暖于现代,可见丝绸之路出现在北方是有原因的.
北丝南麻布局的改变发生在宋代.由于气候变冷,气温已低于现代,北方不利于桑蚕生产生殖,再加上唐末五代时北方战乱,南方经济上升,丝织业规模逐渐超过北方.北宋时镇江、三台已形成为全国丝织业中心.南宋时,南京、常州、镇江、苏州都拥有巨大的丝织业生产能力.丝织业重心南移,正好相当于我国气候由温暖到寒冷的时期,这个历史经验是值得我们研究的.
气候变迁对农业耕作也有影响,孟子(公元前372-前289年)和荀子(公元前313-前238年)都说,他们那个时候,齐、鲁(河北、山东一带)农业种植可以一年两熟.在这些地方直到解放初期,还只习惯于两年三熟.唐朝的生长季也比现在长,《蛮书》(约成书于862年)说,曲靖以南,滇池以西,一年收获两季作物,9月收稻,4月小麦或大麦.而现代由于生长季缩短,不得不种豌豆和蚕豆,以代替小麦和大麦.这种历史经验仍有现实意义.例如,如果气候变暖,就可以考虑双季稻向高纬度、向高海拔扩展;若气候变冷,就得取措施,缩短水稻的生长时间.
一、时间差异性
气候包括气温和干湿状况两大基本要素,研究历史气候也必须从这两方面着手.著名科学家竺可桢先生的《中国五千年来气候变迁的初步研究》论文,〔①〕系统地总结了中国气候变迁的基本规律,表现在五千年来温度变化上,可以明显地总结出四个温暖期和四个寒冷期.
1.第一个温暖期从公元前3000年到公元前1100年,即仰韶文化时期到殷商时代.甲骨文记载当时安阳人种水稻是阴历二月下种,比现在早一个多月.北京附近的泥炭层分析表明,五千年前那里生长着大量的阔叶林,代表着相当温和的气候.
2.第一个寒冷期从公元前1000年到公元前850年,即西周寒冷期.《竹书纪年》记载周孝王时长江、汉水冻结的情况,说明当时的气候比现在寒冷.
3.第二个温暖期从公元前770年到公元初年,即东周到秦汉温暖期.《春秋》中有鲁国“春正月无冰”、“春二月无冰”、“春无冰”等多次记载.《荀子·富国篇》和《孟子·告子上》载齐鲁地区农业种植一年两熟.
4.第二个寒冷期从公元一世纪到公元600年,即东汉南北朝寒冷期,这个寒冷期以公元4世纪前半期达到顶点.《资治通鉴》载晋成帝初年,渤海湾从昌黎到营口连续三年全部结冰,冰上可往来车马及几千人的大部队,年平均气温比现在低2—4℃.
5.第三个温暖期从公元600年到公元1000年,即隋唐时期,其间公元650、689、678年冬季,长安无雪无冰,当时气候温暖可见.
6.第三个寒冷期从公元1000年到1200年,即两宋时期,此间公元1111年太湖全部结冰,冰上可以通车,1110年、1178年福州荔枝两度全部冻死.
7.第四个温暖期从公元1200年到1300年,即宋末元代温暖期.1225年,道士丘处机在北京长春宫作《春游》诗云:“清明时节杏花开,万户千门日往来.”说明当时北京气候比现在温暖.
8.第四个寒冷期从公元1300年到1900年,即明清严寒期.此间,1329年太湖结冰厚达数尺,橘尽冻死.1493年,淮河流域降大雪,从当年九月降至次年二月方止.洞庭湖变成“冰陆”,车马通行.
五千年来,我国气候四个温暖期与四个寒冷期交替变迁,其时间上的差异性是非常明显的.
二、空间差异性
影响历史时期气候变迁的是太阳辐射、下垫面、大气环流及人类活动影响四大因子,这几个因子相互作用决定着气候的变迁,加上我国所处的纬度位置、海陆位置、广阔面积、复杂地形及支配气候的环流因素,决定了我国气候变迁的又一个特性——空间差异性的产生.
地球上气候波动首先和太阳辐射的强弱有关,春、夏、秋、冬四季的轮回,寒、温、热三带的分别,都是因为太阳辐射强弱不同的缘故.我国领土北起黑龙江江心,南至曾母暗沙,南北跨49个纬度.从南到北,包括赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带等六个热量带,其中又以温带、暖温带、亚热带面积最广,这是决定我们气候类型多样性和气候变迁的空间差异性的基本因素.
从海陆位置看,我国位于世界上最大的大陆——亚欧大陆和最大的大洋——太平洋之间,由于地表热量状况不同形成了不同的温压场,从而产生明显的季风环流,对我国的气候产生了深刻的影响,与世界同纬度相比,我国黄河流域相当于地中海一带,长江以南的纬度相当于北非撒哈拉沙漠地区.若按行星风系规律,我国江南则属于一片沙漠,但因亚热带季风气候作用,却使我国东部和南部成为温度高、降水量多的世界上独一无二的亚热带自然最丰富的地区.
从我国呈东西走向的三列山系来看,它们作为南北冷暖气流的屏障,又构成了重要的气候分界线.其中海拔1500—2500米的秦岭山脉作用最明显.秦岭以北为暖温带,以南为亚热带,所谓“十月先开岭山梅,南枝向暖北向寒”的诗句,正说明秦岭是我国南北气候的分界线.海拔5000米以上的西藏高原,既得不到太平洋的湿润气候,又被喜马拉雅山切断了来自印度洋的水汽通路,使我国西北内陆变成为沙漠性的干燥气候.加上西伯利亚冷气流由蒙古高原爆发性地南侵,形成强大的寒潮影响了冬半年北部大半个中国,又加大了西、北、东、南气候变化的空间差异性.
在中国,气候由南向北,由东向西依次渐冷,森林、草原、荒沙、沙漠也依次出现,从而形成了东、西、南、北气候的迥然不同,最大的特点是形成了东南中国与西北中国气候的自然分异.这种气候变迁的空间差性与时间差异错运行,对每一个时期中国历史发展都产生了极大的影响.
三、时、空差异的影响
首先是政治上的影响.
气候的时空差异性所造成的东南与西北中国的分野,对中国社会发展的影响极为深刻.现代地理学家以黑龙江的黑河到云南的腾冲为两端,在中国地图上划一斜线,斜线以西以北为西北中国,拥有占中国领土面积57.1%的土地和占总人数5.6%的人口,大体上是历史上游牧民族或少数民族的主要活动区;斜线以东以南为东南中国,拥有占领土面积42%的土地和占总人口数94%的人口,基本上是历史上农业民族(汉族)的主要活动区.〔②〕其中,随气候的变迁,东南部经济文化日渐超过北部,人口密度也越来越大.
在西北中国与东南中国之间,古长城沿线大体上与农、牧区自然分界线相吻合.早在1121年,道士丘处机北过张家口第一隘口野狐岭时吟诗曰:“登高南望,俯视太行诸山,晴岚可爱.北顾但寒沙衰草,中原之风自此隔绝矣.”《辽史·营卫志》亦云:“长城以南多雨多暑,其人耕稼以食,桑麻以衣,宫室以居,城廓以治;大漠之间,多寒多风,畜牧畋鱼以食,皮毛以衣,转徒随时,车马为家.此天时地利所以限南北也.”这种地理环境决定了中国历史上农、牧分区和农业民族与游牧民族的对峙,两种经济、两个民族既相互和平交往又相互兵戈以待.每当寒冷期代替温暖期之时,总有大规模的游牧民族向南方温润的地区迁徒,中原地区的农业王朝便面临着来自北方游牧民族的挑战.其中公元400年左右的“五胡乱华”,公元1200年左右,契丹、女真和蒙古族的接踵南下,以及公元1700年左右满族入关,是农牧民族军事冲突的最典型事例.中原王朝与北方少数民族之间的战和关系始终是影响和制约中国社会历史发展的一个关键因素.
农牧民族的对峙,最直接的影响是在政治方面.随着几次最大的军事冲突,出现了几个典型的南北朝对峙的政治局面.与“五胡乱华”相伴随的是第一个南北朝时期——北方的十六国及北魏、北齐、北周与南方的东晋及宋、齐、梁、陈对峙;与契丹、女真和蒙古南下相伴随的是第二个南北朝时期——辽、金与两宋的对峙;到了明代,先是明初明与北元蒙古的对峙;继而是明末南明与清对峙.由于长期的南北对峙,农业民族要抵抗强大的游牧民族的南下,不得不凭藉专制集权的中央,以组织分散的农民去修筑万里长城,保卫自己的安居乐业,这就是中国专制集权体制长期存在的重要原因之一.
其次是经济上的影响.
五六千年前,与温暖期同时,是一相当湿润的气候.当时的黑龙江流域,为几千年来最湿润的时期,北京平原为河流纵横、池沼广布之乡.距今2500年左右,气候转向干燥.在北京考古发掘中发现代表湿润气候的混炭沼逐渐消失.距今约1000年左右,气候再次变干.根据大量的地方志中的旱涝记载,我国东南地区自公元初以来,水灾相对减少,旱灾相对增加,以公元1000年为界线,此前1000年的旱期持续时间短,湿润时期持续时间长;此后的湿润时期短,干旱时期长.最近500年来旱涝材料排成年表显示,旱灾明显地多于水灾.
气候的干湿变化对农业生产的影响极大,干冷地带农业生产受到严重限制自不必说,在其它地区,也因气候冷暖干湿的变化而左右着农业生产的发展.一般说来,气温每降低1℃,亚热带北界位置也随着向南推移一个纬度左右,适宜于农作物生长的北界位置也随着南移.五千年来中国气候波动的总趋势是:温暖期一个比一个短,温暖度一个比一个低,这就从整体上决定了农业经济为基础的经济重心向南迁移的大趋势.中国历史上经济重心南移主要表现在三个时期:魏晋南北朝时期,黄河流域经济停滞和衰退,长江流域大规模开发与南方经济上升;五代两宋时期,南方经济上升并超过北方,形成了新的经济重心,经济上“南盛北衰”的局面继续发展;明清以来,经济重心进一步南移,东南沿海地区经济畸形发展,东西差距及南北差距进一步扩大.纵观这三次大规模的经济重心南移,正好与历史上第二、第三、第四个寒冷期的到来相始终,从中不难窥见地理环境与经济发展的关系.
再次是文化上的影响.
经济是基础,它的变化决定着上层建筑的变化.随着经济重心的南移,必然引起上层建筑中的文化发生巨大变化,最明显的表现是:隋唐以前,中国的经济重心在北方,文化中心也在北方隋唐以后,经济重心南移,文化中心也相应地移到了南方.
秦汉时期定都关中,经济文化重心在黄河流域,有所谓“山东出相,山西出将”和“关西出将,关东出相”的说法.到了隋唐以后,粮食供给开始依靠南方,文化重心也开始向南迁移.到宋代,有了“苏常熟,天下足”和“江浙熟,天下足”的说法.到明清时期,又有“湖广熟,天下足”的说法,此时中国文化以最富裕的长江流域为根据地,形成了“东南财富地,江浙人文薮”的局面.至近现代,随着沿海经济的发展,广东、福建在经济上渐渐占据重要位置,中国的文化又有了进一步南移的倾向.
关于中国文化重心的南移,前人多从“中国历代人物之地理的分布”方面去研究,这里介绍两家,借以说明文化与地理环境之间的关系.丁文江在《历史人物与地理的关系》〔③〕一文中根据二十四史中汉、唐、宋、明各代人物,分省列表为:
时代 前汉 后汉 唐 北宋 南宋 明
人物最多的省 山东 河南 陕西 河南 浙江 浙江
河南 陕西 河北 河北 福建 江苏
日本桑原骘藏在《由历史上观察的中国南北文化》〔④〕一文中,以科举为例,交明清两代登科第者列表统计,明代从洪武四年起至万历四十四年止,每科状元、榜眼、探花和会元总共244人,其中南方215人,占88%,北方29人,占12%.清康熙十八年开制科,共录取50人,其中南方占42人.乾隆元年制科,共取15人,南方占14人.明清两代共出状元203人,南方有188人.
四、有关问题的讨论
1、通过上述中国气候变迁的特点及影响的讨论,进一步认识地理环境对历史发展的作用问题.怎样看待地理环境与历史发展的关系,这是一古老而又常新的课题,过去由于片面地批判“地理环境决定论”,因而很少具体地研讨地理环境对历史发展的作用.近年来,通过各方面的研究和讨论,认识到地理环境本身是人类社会及其历史发展的一部分,在人类改造自然环境时,不能违背自然规律的约束,否则,将受到自然规律的惩罚.但是,地理环境与人类社会发展的关系究竟怎样?地理环境对社会历史的发展究竟有什么样的影响?影响的程度到底有多大?对这些问题的认识还是众说纷纭.通过本文分析,我们首先可以肯定,地理环境对社会历史的影响是一个历史的范畴,随着时代的演进,它的作用方式、作用程度在发生着不断地变化,因此,我们要重视历史地理学这个学科的学习和研究.在中国历史的研究中,中国封建社会何以特别漫长?资本主义萌芽为什么发展极其缓慢?不少同志认为地理条件是最根本的因素.具体地说,中国内外部地理环境及其相应的社会生产方式的特点,既产生了对专制政体的要求,又维护了封建小农业的强盛,使中国难以具备向资本主义过渡的客观条件,从而导致了中国封建社会的长期延续.这些观点正确与否?还需要对中国历史地理作深入细致地研究后才能得出结论.
其次,通过上述分析,我们还认识到,人类历史与地理环境是一个统一体,两者之间相互制约、互相作用,这种相互间的制约和作用在不同的时间和不同的地区表现出不同的形式.大致说来,生产力水平越低,人类受地理环境的制约作用越大;社会发展阶段越古老,人类对地理环境的依赖性越大.在中国古代,因气候迹迁的时空差异性而影响着政治、经济和文化的发展方向,表明地理环境对中国历史的确起到了促进或延缓的作用.特别是中国历史上几次少数民族与汉的对立(秦汉与匈奴,东晋南朝与“五胡”,宋与辽、金,明与蒙古、满族等),无不起因于气候时空差异所造成的农、牧区对立的环境因素.随着社会生产力的发展,特别是科学技术的进步,人类社会对地理环境制约作用越来越大,地理环境可以为人类提供更多的物质财富.但是,这并不等于说地理环境的作用就减少了.由于人类对地理环境的作用,导致了地理环境的变化,形成了新的地理环境系统,在原来的自然环境之外,又增加经济环境和人文环境系统,从而对人类社会产生新的影响.在近现代的中国气候变迁中,我们就不得不探讨人们对环境污染所造成气候环境的新变化和新影响,这就决定了研究历史地理对现实和实践的指导意义.
2.通过对中国历史上气候变化特性的讨论,进一步认识历史地理学的学科性质.历史地理学是一门既古老又年轻的学科,关于它的学科性质,在学术界有各种不同的看法.目前国内各高校历史系和部分地理系都开设了《中国历史地理》课,但由于对它的学科属性看法不同,讲授的内容、学习的重点和研究的方向都很不一致.有人把它当作历史学的分支学科,偏重于沿革地理的研究;有人把它当作地理学的分支学科,偏重于对历史时期自然现象及其规律的探讨;有人把它当作历史学与地理学边缘学科,侧重于跨学科的研究.
我们认为历史地理学既是历史学与地理学交叉的边缘学科,也是自然科学与社会科学中多门学科边缘地位上相互交叉和相互联系的一门综合性学科.历史地理学不仅研究自然环境变化的自然过程,而且也研究改造自然环境变化的人为过程,更重要的是,它重点探讨的是历史时期人地关系的变化规律.由此可见,它不能简单地归结为历史学或地理学的分支学科,而是多学科相互联系的一个新的学科体系.正如前苏联历史地理学家热库林所说的那样,它不仅是在地理学和历史学的衔接处形成的边缘学科,而且在自身的发展过程中,又“曾与民族志学、地名学、农业史及一系列其它科学门类紧相关联.”因而准确地说,它是“处于自然科学和社会科学边缘地位上的一门综合性学科,它的主要任务是研究社会和自然相互作用的规律性.”〔⑤〕基于这样的认识,我们对历史地理学研究的视野才会得以逐步地开阔.
学科性质决定了学科的研究途径.世界是一个整体,自然界和人类社会是不可分割的统一体,现代科技已走到学科间相互渗透相互融合的发展阶段,历史地理学正是适应这样的时代要求而产生的.因此,它必然要求我们掌握不同学科的知识,在对社会科学和自然科学进行跨学科研究的基础上,开展创造性的研究工作.本文分析如能在这方面起到抛砖引玉的作用,目的也就达到了.
近代世界气候的变化有哪些?
气候变化大概经历了八九十兆兆兆亿次吧。
气候剧变大概经历了将近八九十次,其实每一次地球内部、外部的剧烈运动都会带来气候的巨大变化。
距离现在三亿五千万年前的第四代人类就是因为一颗巨大的流行撞击地球而造成的冰河世纪提早到来而灭绝的,第三代、第二代人类已经形成了人类社会和原始的文明。但因为气候的剧变造成了人类及主要动植物的灭绝。
近代的气候变化是以冷暖转换和干湿交替为其主要特征的,气温的升降起伏,降水量的多少变化是相当频繁的。以温度为例,在“小冰期”之后,大约在1850~1940年之间,地球的平均气温升高0~6℃,1940~10年之间,地球平均气温约下降0~3℃。
20世纪初的40年出现世界范围的增暖现象,在北极最突出,如巴伦支海水面温度1919~1928年比1912~1918年高出8℃,因而在30年代时巴伦支海出现过许多以前根本没有过的喜热性鱼类。这种增暖现象到40年代达到顶点。此后,世界气候变冷,以北极为中心的北纬60°以北,气温愈来愈冷;进入60年代以后,高纬度地区气候变冷的趋势也很明显,如1968年冬,冰岛和格陵兰岛竟被冰块连接起来。我国气温变化的趋势,基本上和全球平均气温演变趋势一致,转折点在40年代。从40年代末开始直到现在,我国气温总的趋势是不断下降。
从现在起,世界气候和过去二三十年的气候相比会不会有多大变化呢?答案不尽相同。在国外有些气候学家设想20世纪40年代开始的变冷趋势还会继续下去,认为目前异常气候的频繁出现是气候恶化的一种征兆,它意味着冰河期或小冰河期即将到来;但另一些气候学家则认为,由于工业高速发展,大气中二氧化碳含量不断增加,世界正进入一个迅速转暖的时期,并且推测,将出现全球气温升高、中纬度地区干旱、两极冰雪融化、海平面上升和海水淹没沿海平原等现象。而我国气候学家根据历史气候变化规律分析,认为当前气候变化虽然比较突出,但仍属一般性波动,不会导致持续冷化或干旱化。当前出现的一些异常气候均未超出历史上曾经出现过的严重程度,不能把这种气候异常看成是趋势性的气候变化的开始。美国的一些气候学家认为,未来的气候条件和过去30年的平均状况很可能差不多。但大多数人倾向于未来全球温度,特别是高纬度地区,将有一个小的增温。